
【新?基礎(chǔ)】帶你了解TOD、TOC、COD之間的關(guān)系.
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?前表??中有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)有兩類,?類是以與?中有機(jī)物量相當(dāng)?shù)男柩趿?O2)表?的指標(biāo),如?化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD和總需氧量TOD等;另?類是以碳(c)表?的指標(biāo),如總有機(jī)碳TOC。對(duì)于同?種污?來講,這?種指標(biāo)的數(shù)值?般是不同的,按數(shù)值??的排列順序?yàn)門OD>COD>BOD5>TOC。
1. 什么是總需氧量(TOD)
總需氧量(Total Oxygen Demand)?般是指氧化?中總的碳、氫、氮和少量的硫所需要的氧量。?般來說總需氧量(TOD)的結(jié)果以O(shè)2的mg/L表?。
總需氧量的測(cè)定,是在特殊的燃燒器中,以鉑為催化劑,于900℃下將有機(jī)物燃燒氧化所消耗氧的量,該測(cè)定結(jié)果?COD更接近理論需氧量。TOD?儀器測(cè)定只需約3min可得結(jié)果,所以,有分析速度快、?法簡(jiǎn)便,?擾?、精度?等優(yōu)點(diǎn),受到了?們的重視。
如果TOD與BOD5間能確定它們的相關(guān)系數(shù),則以TOD指標(biāo)指導(dǎo)?產(chǎn)有更好的實(shí)?意義。
2. 什么是總有機(jī)碳(TOC)?
總有機(jī)碳(Total Organic Carbon, TOC)是?中?體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量,所以能完全反映有機(jī)物對(duì)?體的污染程度。?中有機(jī)物的種類很多,除含碳外,還含有氫、氮、硫等元素,還不能全部進(jìn)?分離鑒定。常
以“TOC”表?。
TOC的測(cè)定類似于TOD的測(cè)定。在950℃的?溫下,使?樣中的有機(jī)物?化燃燒,?成CO2,通過紅外線分析儀,測(cè)定其?成的CO2之量,即可知總有機(jī)碳量。
在測(cè)定過程中?中?機(jī)的碳化合物如碳酸鹽、重碳酸鹽等也會(huì)?成CO2,應(yīng)另?測(cè)定予以扣除。若將?樣經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾后,測(cè)得的碳量即為溶解性有機(jī)碳(DOC)。TOC、DOC是較為經(jīng)常使?的?質(zhì)指標(biāo)。
化學(xué)需氧量(COD)、?化需氧量(BOD)是間接測(cè)定?中有機(jī)物的?法,?切有機(jī)物都是以有機(jī)碳組成,?中有機(jī)物在氧化時(shí)釋放出的碳與氧結(jié)合?成CO2,測(cè)定?成的CO2是直接測(cè)定有機(jī)物的?法,因此TOC是直接測(cè)量?中有機(jī)污染物較好的?法。它是?COD和BOD5更能確切表??中有機(jī)污染物的綜合指標(biāo)。
3. COD與TOC的關(guān)系
假定所有有機(jī)物均可以測(cè)出TOC。那么,我們分兩類有機(jī)物討論。
(1)有機(jī)物可以測(cè)出COD。若完全氧化:C氧化為CO2,COD/TOC=32/12;H氧化為H2O,COD/TOC=8/0。由此可見,有機(jī)物含H、N、P等元素越多,C元素越少,COD/TOC?值越?。含同樣數(shù)量的C、H,有機(jī)物中含O元素越
多,COD值越?;如?酸CH3COOH與?烯C2H4,前者COD值只有后者的2/3 。
(2)難氧化有機(jī)物測(cè)不出COD值。如:“吡啶”;?產(chǎn)實(shí)踐中煤化?、制藥等?業(yè)廢?中的稠環(huán)、多環(huán)、雜環(huán)芳烴類化合物,很難被氧化劑K2Cr2O7在酸性、熱回流、Ag+催化條件(即COD測(cè)定條件)下氧化。這些有機(jī)物COD/TOC值很?。
所有有機(jī)物,其COD/TOC?值應(yīng)該是不變的。有關(guān)實(shí)際廢?中COD與TOC函數(shù)關(guān)系的研究,公開的?獻(xiàn)很多。?致認(rèn)為:在?定的濃度范圍內(nèi)呈很好的線性關(guān)系,表達(dá)式為:COD = a + b TOC。
為:在?定的濃度范圍內(nèi)呈很好的線性關(guān)系,表達(dá)式為:COD = a + b TOC。
這些研究?多注重于統(tǒng)計(jì)學(xué),追求“線性回歸”精確度;沒有注重該式的化學(xué)氧化含義:a值應(yīng)該是?中?
機(jī)物需氧量;b 值應(yīng)該是?中有機(jī)物加權(quán)平均的COD/TOC值,與有機(jī)物的C、H、O含量及氧化難易程度相關(guān),表?有機(jī)物性質(zhì)。查閱了?些?獻(xiàn)發(fā)現(xiàn):對(duì)于?多數(shù)實(shí)際廢?b值在2.5?4.0之間,a值在1.0?30mg/L之間;對(duì)于受污染的河流,b值在2.1?3.7之間,a值很?。
有沒有COD為零、?易于?機(jī)化的有機(jī)物?確實(shí)能找到?種——尿素,它的?解反應(yīng)?程式為:
CO(NH2)2 + H2O =CO2↑+ 2 NH3↑
即尿素可測(cè)定出TOC值、COD值卻為零,且不是難降解的有機(jī)物。這種情況很可能是例外。
TOC去除率較COD?,是否意味著礦化度??
對(duì)于上述第(1)類有機(jī)物,若有機(jī)物被徹底氧化了,TOC值為零。答案應(yīng)該是肯定的。
對(duì)于上述第(2)類有機(jī)物,若與第(1)類有機(jī)物情況類似,答案也是肯定的。若該類有機(jī)物被氧化后的產(chǎn)物是有機(jī)物,且可以測(cè)出COD值。則氧化后COD應(yīng)該沒有下降,與前提相悖。
若出現(xiàn)例外情況:COD的去除率?于TOC去除率,則可這樣解釋:?級(jí)催化氧化,仍未能礦化有機(jī)物,但氧化了有機(jī)物,使得中間產(chǎn)物含氧?率提?。
這?順便提?句:除O元素外,并?有機(jī)物中吸電?基團(tuán)越多,COD值越?,如四氯化碳CCl4和氯仿CHCl3都能做出?較?的COD值。其實(shí)這類有機(jī)物難以氧化,其危害性主要不是耗氧,?是其它的環(huán)境性能。
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